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简介¶

openEuler Embedded是基于openEuler社区面向嵌入式场景的Linux版本。由于嵌入式系统应用受到如资源、功耗、多样性等因素的约束，面向服务器领域的Linux及相应的构建系统很难满足嵌入式场景的要求，因此业界广泛采用 Yocto 来定制化构建嵌入式Linux。openEuler Embedded当前也采用了Yocto进行构建，但实现了与openEuler其他版本代码同源。

本章节将介绍如何基于 yocto-meta-openeuler 仓库构建ARM64 QEMU镜像，以及如何基于镜像和生成的SDK完成基本的嵌入式Linux应用开发。建议按照指导步骤完成镜像构建和运行，以熟悉 openEuler Embedded的镜像构建流程。树莓派等其它平台镜像的构建开发流程也类似，具体可参阅南向支持章节。

构建 ARM64 QEMU 镜像¶

openEuler Embedded采用yocto构建，同时设计了基于Python的元工具 oebuild 以简化相对复杂的yocto构建流程。按照以下步骤可以快速构建出一个openEuler Embedded镜像。

Note

当前 仅支持在x86_64位的Linux环境 下使用 oebuild 进行构建，且需在 普通用户 下进行 oebuild 的安装运行。更多关于 oebuild 的介绍请参阅 oebuild 介绍章节。
openEuler Embedded 的 CI 会归档最新的构建镜像。若希望快速获取可用的镜像，请访问 dailybuild ，在 dailybuild/openEuler-Mainline/openeuler-xxxx-xx-xx/embedded_img 中可以下载镜像。

1. 安装必要的主机包¶

需要在构建主机上安装必要的主机包，包括oebuild及其运行依赖：

# 安装必要的软件包
$ sudo yum install python3 python3-pip docker
$ pip install oebuild

# 配置docker环境
$ sudo usermod -a -G docker $(whoami)
$ sudo systemctl daemon-reload && sudo systemctl restart docker
$ sudo chmod o+rw /var/run/docker.sock

# 安装必要的软件包
$ sudo apt-get install python3 python3-pip docker docker.io
$ pip install oebuild

# 配置docker环境
$ sudo usermod -a -G docker $(whoami)
$ sudo systemctl daemon-reload && sudo systemctl restart docker
$ sudo chmod o+rw /var/run/docker.sock

#安装必要的软件包
$ sudo zypper install python311 python311-pip docker
$ pip3 install oebuild

#配置docker环境
$ sudo usermod -a -G docker $(whoami)
$ sudo systemctl restart docker
$ sudo chmod o+rw /var/run/docker.sock
$ sudo systemctl enable docker

#配置最新版python
$ cd /usr/bin
$ sudo rm python python3
$ sudo ln -s python3.11 python
$ sudo ln -s python3.11 python3

2. 初始化oebuild构建环境¶

运行 oebuild 完成初始化工作，包括创建工作目录、拉取构建容器等，之后的构建都需要在 <work_dir> 下进行：
# <work_dir> 为要创建的工作目录
$ oebuild init <work_dir>

# 切换到工作目录
$ cd <work_dir>

# 拉取构建容器、yocto-meta-openeuler 项目代码
$ oebuild update

3. 开始构建¶

继续执行以下命令进行 ARM64 QEMU 镜像的构建，build_arm64 为该镜像的构建目录：
# 所有的构建工作都需要在 oebuild 工作目录下进行
$ cd <work_dir>

# 为 openeuler-image-qemu-arm64 镜像创建配置文件 compile.yaml
$ oebuild generate -p qemu-aarch64 -d build_arm64

# 切换到包含 compile.yaml 的编译空间目录，如 build/build_arm64/
$ cd build/build_arm64/

# 根据提示进入 build_arm64 构建目录，并开始构建
$ oebuild bitbake openeuler-image
除了使用上述命令进行配置文件生成之外，还可以使用如下命令进入到菜单选择界面进行对应配置填写和选择，此菜单选项可以替代上述命令中的 oebuild generate -p qemu-aarch64 -d build_arm64 ，选择保存之后继续执行上述命令中的bitbake及后续命令即可。
oebuild generate
具体界面如下图所示:

4. 运行镜像¶

完成构建后，在构建目录下的 output 目录下可以看到如下文件：

zImage: 内核镜像，基于openEuler社区Linux 5.10内核构建；

openeuler-image-qemu-xxx.cpio.gz: 标准根文件系统镜像，进行了必要安全加固，增加了audit、cracklib、OpenSSH、Linux PAM、shadow、iSulad容器等所支持的软件包；

openeuler-image-qemu-aarch64-xxx.iso: iso格式的镜像，可用于制作U盘启动盘；

vmlinux: 对应的vmlinux镜像，可用于内核调试。

在主机上通过以下命令安装QEMU:

$ sudo yum install qemu-system-aarch64

之后，通过以下命令启动镜像：
$ qemu-system-aarch64 -M virt-4.0 -m 1G -cpu cortex-a57 -nographic \
    -kernel zImage \
    -initrd openeuler-image-qemu-aarch64-*.rootfs.cpio.gz
QEMU运行成功并登录后，将会呈现openEuler Embedded的Shell。

如果想关闭当前镜像，可以使用’<Ctrl-A>+X’直接退出，或者在初始用户登录完成后，通过以下命令关闭:
$ poweroff
QEMU就会退出并回到启动时的目录。

Note

由于标准根文件系统镜像进行了安全加固，因此第一次启动时，需要为登录用户名root设置密码，且密码强度有相应要求，需要 数字、字母、特殊字符组合最少8位，例如openEuler@2023

如果想了解有关运行 QEMU 的更多帮助信息，包括如何使能网络、如何共享主机文件等，请参阅开发手册中的 QEMU使用章节。

基于SDK的应用开发¶

嵌入式系统往往面临资源受限的问题，包括处理器性能、内存容量、存储空间等方面。因此，需要使用交叉编译器在构建主机上编译目标代码，并在目标系统（开发板/仿真器）上运行。

openEuler Embedded提供了SDK自解压安装包，包含了应用程序开发所依赖的交叉编译器、库、头文件。下面将介绍如何构建ARM64的SDK，以及如何使用SDK进行用户态程序和内核模块的开发。

1. 构建SDK¶

进入到镜像构建目录 build_arm64，执行以下命令：
oebuild bitbake openeuler-image -c do_populate_sdk
构建完成后，在 output 目录下新生成的文件夹(文件夹名通过当前时间生成)内，可以看到SDK安装包：

openeuler-glibc-x86_64-xxxxx-toolchain-xxxx.sh: openEuler Embedded SDK自解压安装包，SDK包含了开发（用户态程序、内核模块等）所必需的工具、库和头文件等。

Note

openEuler Embedded SDK主要包含两大部分：

目标系统对应的开发用根文件系统，在 <目标架构>-openeuler-linux 目录下，包含动态库、静态库、内核源码、头文件、配置文件、文档等，一般不包含目标系统可执行文件

主机开发工具，在 <主机架构>-openeulersdk-linux 目录下，默认只包含有GCC交叉编译工具链，没有其他主机工具，如cmake, ninja，make等，如果需要，需自行在主机上安装，或者配置nativesdk, 包含更多的主机工具，具体可以参考ROS2 SDK。

2. 安装SDK¶

安装依赖软件包

使用SDK开发内核模块需要安装一些必要的软件包，运行如下命令：

$ sudo yum install make gcc g++ flex bison gmp-devel libmpc-devel openssl-devel elfutils-libelf-devel
执行SDK自解压安装脚本

首先找到上一步生成的.sh文件所在的目录（在 build_arm64/output/<文件夹名>/ 路径下，一个例子是 build_arm64/output/20230904145457/。如有多个数字命名的文件夹，则可根据文件夹名找出最新输出的sh文件目录），或者从构建目录 tmp/deploy/sdk 中获取，之后运行如下命令：
$ sh openeuler-glibc-x86_64-openeuler-image-aarch64-qemu-aarch64-toolchain-*.sh
根据提示输入工具链的安装路径，默认路径是 /opt/openeuler/<openeuler version>，若不设置，则按默认路径安装；也可以配置相对路径或绝对路径。其中 “*” 代表不同的版本。

一个例子如下：
$ sh openeuler-glibc-x86_64-openeuler-image-aarch64-qemu-aarch64-toolchain-*.sh
openEuler embedded(openEuler Embedded Reference Distro) SDK installer version *
================================================================
Enter target directory for SDK (default: /opt/openeuler/<openeuler version>): sdk
You are about to install the SDK to "/usr1/openeuler/sdk". Proceed [Y/n]? y
Extracting SDK...............................................done
Setting it up...SDK has been successfully set up and is ready to be used.
Each time you wish to use the SDK in a new shell session, you need to source the environment setup script e.g.
$ . /usr1/openeuler/sdk/environment-setup-aarch64-openeuler-linux
设置SDK环境变量

执行上一步结束末尾打印出的source命令即可。实际命令中的路径可能与上方不同，请以实际为准。

如果提示权限不够，可用`sudo -s`提升权限再运行。
$ . /usr1/openeuler/sdk/environment-setup-aarch64-openeuler-linux
查看是否安装成功

运行如下命令，查看是否安装成功、环境设置是否成功。相关指令及成功示例如下：
$ aarch64-openeuler-linux-gcc -v
Using built-in specs.
     COLLECT_GCC=aarch64-openeuler-linux-gcc
COLLECT_LTO_WRAPPER=/opt/openeuler/oecore-x86_64/sysroots/ x86_64-openeulersdk-linux/...(较长省略)
Thread model: posix
Supported LTO compression algorithms: zlib
gcc version 10.3.1 (crosstool-NG 1.25.0)

3. 使用SDK编译hello world样例¶

准备代码

以构建一个hello world程序为例，运行在openEuler Embedded根文件系统镜像中。

创建一个 hello.c 文件，源码如下：
#include <stdio.h>

int main(void)
{
    printf("hello world\n");
}
编写CMakeLists.txt，和hello.c文件放在同一个目录。
project(hello C)

add_executable(hello hello.c)
编译生成二进制文件

进入 hello.c 文件所在目录，使用工具链编译, 命令如下：
$ cmake .
$ make
把编译好的hello程序拷贝到openEuler Embedded系统中。
运行用户态程序

在openEuler Embedded系统中运行hello程序。
$ ./hello
如运行成功，则会输出 hello world。

4. 使用SDK编译内核模块样例¶

准备代码

以编译一个最简单的内核模块为例，运行在openEuler Embedded内核中。

创建一个 hello.c 文件，源码如下：
#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>

static int hello_init(void)
{
    printk("Hello, openEuler Embedded!\r\n");
    return 0;
}

static void hello_exit(void)
{
    printk("Byebye!\r\n");
}

module_init(hello_init);
module_exit(hello_exit);

MODULE_LICENSE("GPL");
编写Makefile，和`hello.c`文件放在同一个目录：
KERNELDIR := ${KERNEL_SRC}
CURRENT_PATH := $(shell pwd)

target := hello
obj-m := $(target).o

build := kernel_modules

kernel_modules:
        $(MAKE) -C $(KERNELDIR) M=$(CURRENT_PATH) modules
clean:
        $(MAKE) -C $(KERNELDIR) M=$(CURRENT_PATH) clean
KERNEL_SRC 为SDK中内核源码树的目录，该变量在安装SDK后会被自动设置。
编译生成内核模块

进入hello.c文件所在目录，使用工具链编译，命令如下：
$ make
将编译好的hello.ko拷贝到openEuler Embedded系统中。
插入内核模块

在openEuler Embedded系统中插入内核模块:
$ insmod hello.ko
如运行成功，则会在内核日志中出现 Hello, openEuler Embedded!。

了解更多¶

相信根据上述指导完成了QEMU镜像的构建、运行后，您对 openEuler Embedded 的开发构建流程已经有所熟悉，但您也许会有一些疑惑： openEuler Embedded还能用来做些什么？如何理解和学习yocto？如何更深入地参与项目的讨论建设？

您可以阅读文档相关的介绍，或参与SIG组例会，更深入地了解openEuler Embedded：

openEuler Embedded 关键特性：

可以了解openEuler Embedded 正在进行的一些技术探索，包括ROS的支持，如何使用openEuler Embedded控制originbot小车；包括混合关键性系统的支持，如何在一颗SoC上同时部署Linux和RTOS；也包括嵌入式容器iSulad的支持等。

openEuler Embedded 南向支持：

可以将openEuler Embedded部署在不同架构的板子上，包括树莓派4B、海思的Hi3093、瑞芯微的RK3568，以及x86_64架构的工控机，RISC-V的visionfive2等。

openEuler Embedded 构建系统：

可以了解yocto的一些基础知识，学习如何新增一个软件包，如何增加新的南向BSP支持等。

openEuler mailweb ：

可以订阅openEuler邮件列表，收取 Yocto & Embedded SIG联合例会的通知，SIG例会双周举行一次，会议时间固定为北京时间的周四下午两点半。

SIG组例会视频：

可以观看往期的SIG组例会回放，了解openEuler Embedded的发展以及一些有趣的知识分享。

非常希望您在深入了解openEuler Embedded之后，能有一个良好的体验。对于遇到的问题，欢迎到SIG组例会上交流，或者在 Issues 中反馈，同时也十分欢迎您的提交。